(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-20
(45)【発行日】2023-10-30
(54)【発明の名称】Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 6/12 20060101AFI20231023BHJP
A61B 6/00 20060101ALI20231023BHJP
【ＦＩ】
A61B6/12
A61B6/00 360B
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2022183640
(22)【出願日】2022-11-16
(62)【分割の表示】P 2018002135の分割
【原出願日】2018-01-10
(65)【公開番号】P2023015313
(43)【公開日】2023-01-31
【審査請求日】2022-11-21
(73)【特許権者】
【識別番号】594164542
【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡部 勇一郎
(72)【発明者】
【氏名】白石 邦夫
(72)【発明者】
【氏名】阿部 真吾
【審査官】蔵田 真彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－２１７０２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１９７２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８５００７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５１０２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８９６０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平４－２３３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１８８７３９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ６／００－６／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管から照射されたＸ線を検出し、検出したＸ線量に応じた検出信号を出力するＸ線検出器と、
前記検出信号に基づく複数のＸ線画像を収集する収集部と、
収集された前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、デバイスの先端領域が描出された領域を抽出する抽出部と、
抽出された前記領域と、当該領域を長さ方向に延長又は短縮した加工領域との差分処理を行なうことにより、複数の特徴点を生成する生成部と、
生成された前記複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう補正部と、
を備える、Ｘ線診断装置。
【請求項2】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管から照射されたＸ線を検出し、検出したＸ線量に応じた検出信号を出力するＸ線検出器と、
前記検出信号に基づく複数のＸ線画像を収集する収集部と、
収集された前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、デバイスの先端領域が描出された領域を抽出する抽出部と、
抽出された前記領域を長さ方向に延長又は短縮した第１の加工領域と、当該第１の加工領域と長さが異なるように前記領域を長さ方向に延長又は短縮した第２の加工領域との差分処理を行なうことにより、複数の特徴点を生成する生成部と、
生成された前記複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう補正部と、
を備える、Ｘ線診断装置。
【請求項3】
前記補正部により位置が補正されたＸ線画像を表示部に表示させる表示制御部を更に備える、請求項１又は２に記載のＸ線診断装置。
【請求項4】
前記補正部は、位置を補正した前記複数のＸ線画像の間で対応する画素の画素値を加算処理し、前記表示制御部は、前記補正部により加算処理されたＸ線画像を前記表示部に表示させる、請求項３に記載のＸ線診断装置。
【請求項5】
前記表示制御部は、前記デバイスの先端領域における長さ方向の端のうち前記デバイスの先端に対応する端よりも他方の端が前記表示部における表示領域の中心から離れて位置するように、Ｘ線画像を前記表示部に表示させる、請求項３又は４に記載のＸ線診断装置。
【請求項6】
１つの前記デバイスの先端領域が描出された前記領域に基づいて、前記複数の特徴点を生成する、請求項１～５のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項7】
前記抽出部は、前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、複数の前記デバイスの先端領域にそれぞれ対応する複数の前記領域を抽出し、前記生成部は、異なる前記領域に基づく特徴点をそれぞれ生成することにより、前記複数の特徴点を生成する、請求項１～５のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項8】
前記補正部は、前記複数の特徴点に基づく前記基準点を少なくとも２つ設定し、当該基準点のそれぞれが略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう、請求項１～７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項9】
前記補正部は、前記複数の特徴点のうち少なくとも２つを前記基準点として設定する、請求項８に記載のＸ線診断装置。
【請求項10】
前記補正部は、前記複数の特徴点のうち少なくとも１つの特徴点と、前記複数の特徴点の位置関係に基づく少なくとも１つの点とを前記基準点として設定する、請求項８に記載のＸ線診断装置。
【請求項11】
前記補正部は、前記複数の特徴点に基づく前記基準点を１つ設定し、当該基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう、請求項１～７のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項12】
前記補正部は、更に、前記複数の特徴点に関する角度を前記複数のＸ線画像のそれぞれについて算出し、当該角度が略同一となるように前記複数のＸ線画像に対して角度の補正を行なう、請求項１１に記載のＸ線診断装置。
【請求項13】
前記補正部は、前記複数の特徴点のうちいずれか１つを前記基準点として設定する、請求項１１又は１２に記載のＸ線診断装置。
【請求項14】
前記補正部は、前記複数の特徴点の位置関係に基づく点を前記基準点として設定する、請求項８、１１及び１２のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項15】
前記収集部は、前記複数のＸ線画像を順次収集し、前記抽出部は、収集された前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、前記領域を順次抽出し、
前記生成部は、抽出された前記領域に基づいて、前記複数の特徴点を順次生成し、
前記補正部は、生成された前記複数の特徴点に基づく前記基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を順次行なう、請求項１～１４のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項16】
前記収集部は、収集した前記複数のＸ線画像を記憶部に記憶させ、前記抽出部は、前記記憶部から前記複数のＸ線画像を読み出し、読み出した前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、前記領域を抽出し、
前記生成部は、抽出された前記領域に基づいて、前記複数の特徴点を生成し、
前記補正部は、生成された前記複数の特徴点に基づく前記基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう、請求項１～１４のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項17】
前記抽出部は、前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、前記デバイスのうち単位長さ当たりの質量が大きい先端領域が描出された前記領域を抽出する、請求項１～１６のいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項18】
複数のＸ線画像を取得し、
取得した前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、デバイスの先端領域が描出された領域を抽出し、
抽出した前記領域と、当該領域を長さ方向に延長又は短縮した加工領域との差分処理を行なうことにより、複数の特徴点を生成し、
生成した前記複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう
各処理をコンピュータに実行させる、医用画像処理プログラム。
【請求項19】
複数のＸ線画像を取得し、
取得した前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、デバイスの先端領域が描出された領域を抽出し、
抽出した前記領域を長さ方向に延長又は短縮した第１の加工領域と、当該第１の加工領域と長さが異なるように前記領域を長さ方向に延長又は短縮した第２の加工領域との差分処理を行なうことにより、複数の特徴点を生成し、
生成した前記複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう
各処理をコンピュータに実行させる、医用画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
血管内治療で使用されるカテーテルやガイドワイヤ、ステント等のデバイスは、被検体の心拍動や体動等によってその位置が変動する場合がある。このようなデバイスについて複数のＸ線画像を収集すると、Ｘ線画像ごとにデバイスが描出される位置が変動する。ここで、デバイスに付されたマーカをＸ線画像上で検出し、検出したマーカに基づいて各Ｘ線画像の位置を補正する技術が知られている。これにより、デバイスがＸ線画像上で止まっているように表示して、デバイスの視認性を向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－１２８５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、マーカの有無に関わらず、デバイスを含んだＸ線画像データの視認性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、抽出部と、生成部と、補正部とを備える。取得部は、複数のＸ線画像を取得する。抽出部は、取得された前記複数のＸ線画像のそれぞれにおいて、デバイスの先端領域が描出された領域を抽出する。生成部は、抽出された前記領域に基づいて、複数の特徴点を生成する。補正部は、生成された前記複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、前記複数のＸ線画像に対して位置の補正を行なう。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、図面を参照しながら、医用画像処理装置、Ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラムの実施形態について詳細に説明する。
【0008】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、医用画像処理装置を含んだ医用情報処理システムを一例として説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、医用画像処理装置を含んだ医用情報処理システムを一例として説明する。
【0009】
図１に示すように、第１の実施形態に係る医用情報処理システム１は、Ｘ線診断装置１０と、画像保管装置２０と、医用画像処理装置３０とを備える。ここで、図１は、第１の実施形態に係る医用情報処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線診断装置１０、画像保管装置２０及び医用画像処理装置３０は、ネットワークを介して相互に接続される。
【0010】
Ｘ線診断装置１０は、被検体ＰからＸ線画像データを収集する。例えば、Ｘ線診断装置１０は、被検体Ｐから複数のＸ線画像データを収集し、収集した複数のＸ線画像データを画像保管装置２０又は医用画像処理装置３０に送信する。なお、Ｘ線診断装置１０の構成については後述する。
【0011】
画像保管装置２０は、Ｘ線診断装置１０によって収集された複数のＸ線画像データを保管する。例えば、画像保管装置２０は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。本実施形態では、画像保管装置２０は、ネットワークを介してＸ線診断装置１０から複数のＸ線画像データを取得し、取得した複数のＸ線画像データを、装置内又は装置外に設けられたメモリに記憶させる。
【0012】
医用画像処理装置３０は、ネットワークを介して時系列の複数のＸ線画像データを取得し、取得した複数のＸ線画像データを用いて種々の処理を実行する。例えば、医用画像処理装置３０は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。本実施形態では、医用画像処理装置３０は、ネットワークを介してＸ線診断装置１０又は画像保管装置２０から複数のＸ線画像データを取得する。また、医用画像処理装置３０は、取得した複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。なお、複数のＸ線画像データに対する位置の補正については後述する。
【0013】
図１に示すように、医用画像処理装置３０は、入力インターフェース３１と、ディスプレイ３２と、メモリ３３と、処理回路３４とを有する。
【0014】
入力インターフェース３１は、各種指示や各種設定などを行なうためのトラックボール、スイッチ、ボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行なうタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等によって実現される。入力インターフェース３１は、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路３４へと出力する。なお、入力インターフェース３１は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、医用画像処理装置３０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路３４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース３１の例に含まれる。
【0015】
ディスプレイ３２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ３２は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、各種のＸ線画像データを表示する。例えば、ディスプレイ３２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。
【0016】
メモリ３３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ３３は、画像保管装置２０から取得した複数のＸ線画像データを記憶する。また、例えば、メモリ３３は、医用画像処理装置３０に含まれる各回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。
【0017】
処理回路３４は、取得機能３４ａ、抽出機能３４ｂ、生成機能３４ｃ、補正機能３４ｄ及び表示制御機能３４ｅを実行することで、医用画像処理装置３０全体の動作を制御する。
【0018】
例えば、処理回路３４は、取得機能３４ａに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、画像保管装置２０から複数のＸ線画像データを取得する。また、例えば、処理回路３４は、抽出機能３４ｂに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、取得機能３４ａによって取得された複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、デバイスの先端領域が描出された領域を抽出する。また、例えば、処理回路３４は、生成機能３４ｃに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、抽出機能３４ｂによって抽出された領域に基づいて、複数の特徴点を生成する。また、例えば、処理回路３４は、補正機能３４ｄに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、生成機能３４ｃによって生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。また、例えば、処理回路３４は、表示制御機能３４ｅに対応するプログラムをメモリ３３から読み出して実行することにより、補正機能３４ｄによって位置が補正されたＸ線画像データをディスプレイ３２に表示させる。
【0019】
図１に示す医用画像処理装置３０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ３３へ記憶されている。処理回路３４は、メモリ３３からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路３４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図１においては単一の処理回路３４にて、取得機能３４ａ、抽出機能３４ｂ、生成機能３４ｃ、補正機能３４ｄ及び表示制御機能３４ｅが実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路３４を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【0020】
次に、複数のＸ線画像データを収集するＸ線診断装置１０について、図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、Ｘ線診断装置１０は、Ｘ線高電圧装置１０１と、Ｘ線管１０２と、コリメータ１０３と、フィルタ１０４と、天板１０５と、Ｃアーム１０６と、Ｘ線検出器１０７と、制御装置１０８と、メモリ１０９と、ディスプレイ１１０と、入力インターフェース１１１と、処理回路１１２とを備える。
【0021】
Ｘ線高電圧装置１０１は、処理回路１１２による制御の下、Ｘ線管１０２に高電圧を供給する。例えば、Ｘ線高電圧装置１０１は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１０２に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１０２が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行なうＸ線制御装置とを有する。なお、高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。
【0022】
Ｘ線管１０２は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１０２は、Ｘ線高電圧装置１０１から供給される高電圧を用いて、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することにより、Ｘ線を発生する。
【0023】
コリメータ（Ｘ線絞り装置ともいう）１０３は、例えば、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。コリメータ１０３は、絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１０２が発生したＸ線を絞り込んで被検体Ｐに照射させる。ここで、絞り羽根は、鉛などで構成された板状部材であり、Ｘ線の照射範囲を調整するためにＸ線管１０２のＸ線照射口付近に設けられる。
【0024】
フィルタ１０４は、被検体Ｐに対する被曝線量の低減とＸ線画像データの画質向上を目的として、その材質や厚みによって透過するＸ線の線質を変化させ、被検体Ｐに吸収されやすい軟線成分を低減したり、Ｘ線画像データのコントラストの低下を招く高エネルギー成分を低減したりする。また、フィルタ１０４は、その材質や厚み、位置などによってＸ線の線量及び照射範囲を変化させ、Ｘ線管１０２から被検体Ｐへ照射されるＸ線が予め定められた分布になるようにＸ線を減衰させる。
【0025】
天板１０５は、被検体Ｐを載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。なお、被検体Ｐは、Ｘ線診断装置１０に含まれない。
【0026】
Ｃアーム１０６は、Ｘ線管１０２、コリメータ１０３及びフィルタ１０４と、Ｘ線検出器１０７とを、被検体Ｐを挟んで対向するように保持する。なお、図２では、Ｘ線診断装置１０がシングルプレーンの場合を例に挙げて説明しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、バイプレーンの場合であってもよい。
【0027】
Ｘ線検出器１０７は、例えば、マトリクス状に配列された検出素子を有するＸ線平面検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）である。Ｘ線検出器１０７は、Ｘ線管１０２から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、検出したＸ線量に対応した検出信号を処理回路１１２へと出力する。なお、Ｘ線検出器１０７は、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器であってもよいし、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。
【0028】
制御装置１０８は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構と、この機構を制御する回路とを含む。制御装置１０８は、処理回路１１２による制御の下、コリメータ１０３やフィルタ１０４、天板１０５、Ｃアーム１０６等の動作を制御する。例えば、制御装置１０８は、コリメータ１０３の絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。また、制御装置１０８は、フィルタ１０４の位置を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の線量の分布を制御する。また、例えば、制御装置１０８は、Ｃアーム１０６を回転・移動させたり、天板１０５を移動させたりする。
【0029】
メモリ１０９は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ１０９は、例えば、処理回路１１２によって収集されたＸ線画像データを受け付けて記憶する。また、メモリ１０９は、処理回路１１２によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。
【0030】
ディスプレイ１１０は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ１１０は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや、各種のＸ線画像データを表示する。例えば、ディスプレイ１１０は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイである。
【0031】
入力インターフェース１１１は、各種指示や各種設定などを行なうためのトラックボール、スイッチ、ボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行なうタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等によって実現される。入力インターフェース１１１は、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路１１２へと出力する。なお、入力インターフェース１１１は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、Ｘ線診断装置１０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路１１２へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース１１１の例に含まれる。
【0032】
処理回路１１２は、制御機能１１２ａ、収集機能１１２ｂ及び表示制御機能１１２ｃを実行することで、Ｘ線診断装置１０全体の動作を制御する。例えば、処理回路１１２は、メモリ１０９から制御機能１１２ａに対応するプログラムを読み出して実行することにより、入力インターフェース１１１を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路１１２の各種機能を制御する。
【0033】
また、処理回路１１２は、メモリ１０９から収集機能１１２ｂに対応するプログラムを読み出して実行することにより、Ｘ線画像データを収集する。例えば、収集機能１１２ｂは、Ｘ線高電圧装置１０１を制御し、Ｘ線管１０２に供給する電圧を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量やオン／オフを制御する。また、収集機能１１２ｂは、制御装置１０８を制御し、コリメータ１０３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。また、収集機能１１２ｂは、制御装置１０８を制御し、フィルタ１０４の位置を調整することで、Ｘ線の線量の分布を制御する。また、収集機能１１２ｂは、制御装置１０８を制御し、Ｃアーム１０６の回転及び移動、天板１０５の移動等を制御する。また、収集機能１１２ｂは、Ｘ線検出器１０７から受信した検出信号に基づいてＸ線画像データを生成し、生成したＸ線画像データをメモリ１０９に格納する。ここで、収集機能１１２ｂは、メモリ１０９が記憶するＸ線画像データに対して各種画像処理を行なう場合であってもよい。例えば、収集機能１１２ｂは、Ｘ線画像データに対して、画像処理フィルタによるノイズ低減処理や、散乱線補正を実行する。
【0034】
また、処理回路１１２は、メモリ１０９から表示制御機能１１２ｃに対応するプログラムを読み出して実行することにより、ディスプレイ１１０において、収集機能１１２ｂによって収集されたＸ線画像データを表示する。また、表示制御機能１１２ｃは、ディスプレイ１１０において、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩを表示する。
【0035】
図２に示すＸ線診断装置１０においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ１０９へ記憶されている。処理回路１１２は、メモリ１０９からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１１２は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図２においては単一の処理回路１１２にて、制御機能１１２ａ、収集機能１１２ｂ及び表示制御機能１１２ｃが実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１１２を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【0036】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理医療デバイス（例えば、単純プログラマブル論理医療デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理医療デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ３３又はメモリ１０９に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリ３３又はメモリ１０９にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態のプロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
【0037】
以上、医用画像処理装置３０を含んだ医用情報処理システム１について説明した。かかる構成の下、医用情報処理システム１における医用画像処理装置３０は、以下、詳細に説明する処理回路３４による処理によって、マーカの有無に関わらず、デバイスを含んだＸ線画像データの視認性を向上させる。以下、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０が行なう処理について詳細に説明する。
【0038】
まず、Ｘ線診断装置１０における収集機能１１２ｂは、複数のＸ線画像データを収集する。例えば、収集機能１１２ｂは、冠動脈内にデバイスが挿入された状態の被検体Ｐの心臓に対して、操作者からの指示に応じた期間中、連続的又は間欠的にＸ線を照射する。この際、Ｘ線検出器１０７は、被検体Ｐの心臓を透過したＸ線を検出して、検出したＸ線量に対応した検出信号を処理回路１１２に出力する。
【0039】
そして、収集機能１１２ｂは、Ｘ線検出器１０７から受信した検出信号に基づいて、被検体Ｐの血管内のデバイスが描出された複数のＸ線画像データを時系列的に生成する。例えば、収集機能１１２ｂは、図３に示すＸ線画像データＩ１１を含んだ複数のＸ線画像データを生成する。なお、図３は、第１の実施形態に係るＸ線画像データの一例を示す図である。
【0040】
図３においては、被検体Ｐに挿入されるデバイスの一例として、先端領域を有するガイドワイヤＤ１を示す。ここで、先端領域は、ガイドワイヤＤ１の先端に位置し、Ｘ線画像データにおいてガイドワイヤＤ１の他の部分よりも濃く描出される部分である。例えば、先端領域は、単位長さ当たりの質量が大きくなるように作製される。これにより、先端領域を透過したＸ線は、ガイドワイヤＤ１における他の領域を透過したＸ線や、ガイドワイヤＤ１以外の領域を透過したＸ線と比較して大きく減衰し、Ｘ線画像データにおいて濃く描出される。
【0041】
例えば、先端領域は、ガイドワイヤＤ１において径の大きい部分である。また、例えば、先端領域は、ガイドワイヤＤ１において他の部分よりも高密度の材料で作製される部分である。また、例えば、先端領域は、ガイドワイヤＤ１の外面を構成するコイルの巻き数（単位長さ当たりの巻き数）が多い部分である。なお、ガイドワイヤＤ１に限らず、血管内に挿入されるデバイスは先端の位置を把握する必要性が大きいため、多くの場合、Ｘ線画像データにおいて濃く描出される先端領域を有する。
【0042】
Ｘ線画像データＩ１１を含む複数のＸ線画像データを収集した後、Ｘ線診断装置１０は、収集した複数のＸ線画像データを画像保管装置２０に送信する。また、画像保管装置２０は、Ｘ線診断装置１０から送信された複数のＸ線画像データを、装置内又は装置外に設けられたメモリにおいて保管する。次に、医用画像処理装置３０における取得機能３４ａは、画像保管装置２０から複数のＸ線画像データを取得する。なお、取得機能３４ａは、画像保管装置２０を介さず、Ｘ線診断装置１０から複数のＸ線画像データを取得する場合であってもよい。そして、取得機能３４ａは、取得した複数のＸ線画像データをメモリ３３に記憶させる。
【0043】
次に、抽出機能３４ｂは、メモリ３３から複数のＸ線画像データを読み出し、読み出した複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、先端領域が描出された領域を抽出する。次に、生成機能３４ｃは、抽出された領域に基づいて、複数の特徴点を生成する。以下、この点について、図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る特徴点の生成について説明するための図である。
【0044】
例えば、抽出機能３４ｂは、図４に示すように、Ｘ線画像データＩ１１において、ガイドワイヤＤ１の先端領域が描出された領域Ｒ１１を抽出する。一例を挙げると、抽出機能３４ｂは、Ｘ線画像データＩ１１について高周波画像変換を行なうことで、領域Ｒ１１を抽出する。以下では、領域Ｒ１１を抽出したＸ線画像データＩ１１を、Ｘ線画像データＩ１２と記載する。
【0045】
次に、生成機能３４ｃは、領域Ｒ１１を長さ方向に延長又は短縮する。例えば、生成機能３４ｃは、Ｘ線画像データＩ１２に対するモルフォロジー演算により、領域Ｒ１１を長さ方向に延長又は短縮するように変形する。以下では、領域Ｒ１１を長さ方向に延長又は短縮したＸ線画像データＩ１２を、Ｘ線画像データＩ１３と記載する。また、以下では、長さ方向に延長又は短縮した領域Ｒ１１を、加工領域Ｒ１２と記載する。
【0046】
なお、領域Ｒ１１を長さ方向に延長又は短縮する方法はモルフォロジー演算に限られるものではなく、領域Ｒ１１の長さを実質的に変更する任意の方法が使用可能である。例えば、生成機能３４ｃは、領域Ｒ１１の端部の画素のうち長さ方向に所定数の画素（先端領域の径方向の画素数と同程度の数の画素など）を削除することにより、領域Ｒ１１を長さ方向に短縮する。また、例えば、生成機能３４ｃは、領域Ｒ１１の端部に所定数の画素を追加することにより、領域Ｒ１１を長さ方向に延長する。また、例えば、生成機能３４ｃは、領域Ｒ１１の長さ方向の端部の画素のうち長さ方向に所定数の画素の画素値を、ガイドワイヤＤ１以外の領域の画素における画素値と同程度の画素値により置換することで、領域Ｒ１１を長さ方向に短縮する。また、例えば、生成機能３４ｃは、領域Ｒ１１の長さ方向の端部に隣接する所定数の画素の画素値を、領域Ｒ１１内の画素における画素値と同程度の画素値により置換することで、領域Ｒ１１を長さ方向に延長する。なお、以下では、領域Ｒ１１を長さ方向に短縮した場合を例として説明する。
【0047】
次に、生成機能３４ｃは、ガイドワイヤＤ１の先端領域が描出された領域Ｒ１１と、領域Ｒ１１を長さ方向に短縮した加工領域Ｒ１２との差分処理を行なうことにより、複数の特徴点を生成する。例えば、生成機能３４ｃは、図４に示すように、Ｘ線画像データＩ１２とＸ線画像データＩ１３との間で対応する画素の画素値を差分することで、領域Ｒ１１と加工領域Ｒ１２との差分処理を行なう。これにより、領域Ｒ１１のうち加工領域Ｒ１２に対応する領域は差分され、領域Ｒ１１の両端が２つの特徴点として生成される。なお、Ｘ線画像データＩ１２とＸ線画像データＩ１３との対応する画素の画素値を差分した画像データについては、差分画像データＩ１４と記載する。
【0048】
ここで、生成機能３４ｃは、領域Ｒ１１と加工領域Ｒ１２とを差分した差分領域を加工することで、特徴点を生成する場合であってもよい。例えば、単に領域Ｒ１１と加工領域Ｒ１２との差分処理を行なった場合、差分領域は領域Ｒ１１及び加工領域Ｒ１２の両端の形状に応じた形状となる。これに対し、生成機能３４ｃは、例えば、円形となるように差分領域を変形等することで、特徴点を生成することができる。
【0049】
次に、図５を用いて、生成機能３４ｃによる特徴点の生成について別の例を説明する。図５は、第１の実施形態に係る特徴点の生成について説明するための図である。まず、抽出機能３４ｂは、Ｘ線画像データＩ１１において、ガイドワイヤＤ１の先端領域が描出された領域Ｒ１１を抽出する。
【0050】
次に、生成機能３４ｃは、抽出された領域Ｒ１１を長さ方向に延長又は短縮することで、加工領域Ｒ１２を含んだＸ線画像データＩ１３を生成する。また、生成機能３４ｃは、抽出された領域Ｒ１１を長さ方向に延長又は短縮することで、加工領域Ｒ１３を含んだＸ線画像データＩ１５を生成する。ここで、生成機能３４ｃは、加工領域Ｒ１２と加工領域Ｒ１３との長さが異なるように、加工領域Ｒ１２及び加工領域Ｒ１３の延長又は短縮を行なう。例えば、生成機能３４ｃは、図５に示すように、長さ方向に短縮した領域Ｒ１１を加工領域Ｒ１２とし、長さ方向に延長した領域Ｒ１１を加工領域Ｒ１３とする。
【0051】
そして、生成機能３４ｃは、加工領域Ｒ１２と加工領域Ｒ１３との差分処理を行なうことにより、複数の特徴点を生成する。例えば、生成機能３４ｃは、図５に示すように、Ｘ線画像データＩ１３とＸ線画像データＩ１５との間で対応する画素の画素値を差分することで、加工領域Ｒ１２と加工領域Ｒ１３との差分処理を行なう。これにより、加工領域Ｒ１３のうち加工領域Ｒ１２に対応する領域は差分され、加工領域Ｒ１３の両端が２つの特徴点として生成される。なお、Ｘ線画像データＩ１３とＸ線画像データＩ１５との対応する画素の画素値を差分した画像データについては、差分画像データＩ１６と記載する。
【0052】
図４及び図５を用いて説明したように、抽出機能３４ｂは、Ｘ線画像データＩ１１において、ガイドワイヤＤ１の先端領域が描出された領域Ｒ１１を抽出し、生成機能３４ｃは、領域Ｒ１１に基づいて、複数の特徴点を生成する。同様に、抽出機能３４ｂは、複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、ガイドワイヤＤ１の先端領域が描出された領域を抽出し、生成機能３４ｃは、抽出された領域に基づいて、複数の特徴点を生成する。
【0053】
次に、補正機能３４ｄは、生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。
【0054】
例えば、補正機能３４ｄは、複数のＸ線画像データのそれぞれについて生成された２つの特徴点を基準点として設定し、設定した２つの基準点のそれぞれが略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。一例を挙げると、補正機能３４ｄは、形状テンプレートを用いたパターンマッチングを行なうことで各Ｘ線画像データにおける２つの特徴点を抽出し、抽出した２つの特徴点を基準点として複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。この場合、複数のＸ線画像データの間で、ガイドワイヤＤ１の先端領域の位置及び角度が略固定される。
【0055】
なお、パターンマッチングにおいては、抽出する対象が円形である場合、抽出する対象が円形でない場合と比較して、計算リソースや計算時間が削減される。これは、パターンマッチングによって矩形等の対象を抽出する場合には、対象の形状に応じた形状テンプレートを回転させながら各方向のパターンマッチングを行なう必要があるのに対し、円形の対象を抽出する場合には、円形のテンプレートを用いて１方向のパターンマッチングを行なえば十分であるためである。従って、生成機能３４ｃが特徴点を円形となるように生成することにより、補正機能３４ｄは、Ｘ線画像データにおける特徴点を容易に抽出することができる。
【0056】
また、例えば、補正機能３４ｄは、複数のＸ線画像データのそれぞれについて生成された２つの特徴点のうちいずれか１つを基準点として設定する。一例を挙げると、補正機能３４ｄは、２つの特徴点のうちガイドワイヤＤ１の先端側の特徴点を基準点として設定し、設定した基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。この場合、複数のＸ線画像データの間でガイドワイヤＤ１の先端位置は略固定され、Ｘ線画像データごとに先端領域の角度は変化する。
【0057】
ここで、補正機能３４ｄは、Ｘ線画像データごとに１つ設定した基準点が略同一の位置となるように複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なうことに加えて、複数のＸ線画像データに対して角度の補正を行なう場合であってもよい。例えば、補正機能３４ｄは、複数の特徴点に関する角度を複数のＸ線画像データのそれぞれについて算出し、算出した角度が略同一となるように、複数のＸ線画像データに対して角度の補正を行なう。
【0058】
一例を挙げると、補正機能３４ｄは、まず、複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、２つの特徴点を結ぶ線分とＸ線画像データにおける基準線との角度を、複数の特徴点に関する角度として算出する。そして、補正機能３４ｄは、算出した角度が複数のＸ線画像データの間で略同一となるように、複数のＸ線画像データの一部又は全部について、回転移動等の補正処理を行なう。この場合、複数のＸ線画像データの間で、ガイドワイヤＤ１の先端領域の位置及び角度は略固定される。
【0059】
また、特徴点を基準点として設定する場合について説明したが、基準点は特徴点に限られるものではない。例えば、補正機能３４ｄは、複数のＸ線画像データのそれぞれについて、複数の特徴点の位置関係に基づく点を、基準点として設定する。ここで、複数の特徴点の位置関係に基づく点とは、例えば、各Ｘ線画像データにおける２つの特徴点の中点や、その他の内分点、外分点などである。
【0060】
一例を挙げると、補正機能３４ｄは、複数のＸ線画像データのそれぞれについて生成された２つの特徴点の中点を基準点として設定し、設定した基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。ここで、補正機能３４ｄは、更に、複数のＸ線画像データに対して角度の補正を行なう場合であってもよい。
【0061】
また、一例を挙げると、補正機能３４ｄは、複数のＸ線画像データのそれぞれについて生成された２つの特徴点の中点と、２つの特徴点の一方（例えば、ガイドワイヤＤ１の先端側の特徴点）とを基準点として設定し、設定した基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。また、一例を挙げると、補正機能３４ｄは、複数のＸ線画像データのそれぞれについて生成された２つの特徴点を結ぶ線分を１：２に内分する点と、２：１に内分する点とを基準点として設定し、設定した基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。
【0062】
また、補正機能３４ｄは、基準点を３つ以上設定する場合であってもよい。例えば、補正機能３４ｄは、複数のＸ線画像データのそれぞれについて生成された２つの特徴点と、２つの特徴点の中点とを基準点として設定し、設定した基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。ここで、設定した３つの基準点が略同一の位置となるように複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なった場合、複数のＸ線画像データの間で、ガイドワイヤＤ１の先端領域の位置及び角度は略固定される。
【0063】
そして、表示制御機能３４ｅは、補正機能３４ｄにより位置が補正されたＸ線画像データをディスプレイ３２に表示させる。ここで、表示制御機能３４ｅは、Ｘ線画像データの全体を表示領域としてもよいし、一部を表示領域としてもよい。以下、図６を参照して、Ｘ線画像データの一部を表示領域として表示させる場合について説明する。図６は、第１の実施形態に係るＸ線画像データの表示について説明するための図である。なお、図６は、位置が補正されたＸ線画像データＩ１１の一部を表示領域として、ディスプレイ３２に表示させる場合を示す。
【0064】
図６に示す表示領域Ａ１は、表示制御機能３４ｅが、ガイドワイヤＤ１の先端領域における長さ方向の端のうちガイドワイヤＤ１の先端に対応する端（以下、端Ｅ１）よりも他方の端（以下、端Ｅ２）が表示領域Ａ１の中心Ｃ１から離れて位置するように、Ｘ線画像データＩ１１をディスプレイ３２に表示させる場合を示す。例えば、表示制御機能３４ｅは、端Ｅ１が中心Ｃ１又は中心Ｃ１に近い所定位置となり、端Ｅ２が中心Ｃ１を起点として中心Ｃ１と端Ｅ１とを結ぶ半直線上に位置するように表示領域Ａ１を設定し、Ｘ線画像データＩ１１における表示領域Ａ１をディスプレイ３２に表示させる。
【0065】
このように表示させた場合、表示領域Ａ１には、ガイドワイヤＤ１の先端よりも先の領域が広く表示されることとなる。ここで、血管内でガイドワイヤＤ１を進行させる手技が行われている場合、ガイドワイヤＤ１を操作する操作者は、これからガイドワイヤＤ１が進行する領域（ガイドワイヤＤ１の先端よりも先の領域）に関心があることが多い。従って、表示制御機能３４ｅは、表示領域Ａ１を表示することにより、血管内でガイドワイヤＤ１を進行させる操作を容易にすることができる。
【0066】
また、図６に示す表示領域Ａ２は、表示制御機能３４ｅが、ガイドワイヤＤ１の先端領域の中点が表示領域Ａ２の中心Ｃ２に位置するように、Ｘ線画像データＩ１１をディスプレイ３２に表示させる場合を示す。例えば、表示制御機能３４ｅは、端Ｅ１と端Ｅ２とを結ぶ線分の中点が中心Ｃ２に位置するように表示領域Ａ２を設定し、Ｘ線画像データＩ１１における表示領域Ａ２をディスプレイ３２に表示させる。このように表示させた場合、ガイドワイヤＤ１の先端領域が中央に表示されることとなり、先端領域の観察を容易にすることができる。
【0067】
なお、これまで、補正機能３４ｄにより位置が補正されたＸ線画像データを表示させる場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、表示制御機能３４ｅは、補正機能３４ｄにより位置が補正されたＸ線画像データであって、更に画像処理が施されたＸ線画像データを、ディスプレイ３２に表示させる場合であってもよい。
【0068】
例えば、まず、補正機能３４ｄは、位置を補正した複数のＸ線画像データの間で対応する画素の画素値を加算処理する。一例を挙げると、補正機能３４ｄは、時系列的に収集された複数のＸ線画像データのうち処理対象のＸ線画像データを構成する画素の画素値に、所定の重み付けを行なった過去のＸ線画像データを構成する画素の画素値を加算処理する。これにより、処理対象のＸ線画像データにおいて、高周波ノイズが低減される。そして、表示制御機能３４ｅは、補正機能３４ｄにより加算処理されたＸ線画像データをディスプレイ３２に表示させる。ここで、表示制御機能３４ｅは、加算処理されたＸ線画像データの全体を表示領域としてもよいし、一部を表示領域としてもよい。
【0069】
また、これまで、ポストプロセス処理を行なう場合を例として説明した。即ち、上述した実施形態では、取得機能３４ａが、画像保管装置２０又はＸ線診断装置１０から取得した複数のＸ線画像データをメモリ３３に記憶させ、抽出機能３４ｂが、メモリ３３から読み出した複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、先端領域が描出された領域を抽出し、生成機能３４ｃが、抽出された領域に基づいて、複数の特徴点を生成し、補正機能３４ｄが、生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。
【0070】
例えば、補正機能３４ｄは、Ｘ線診断装置１０がＸ線画像データを収集するのに応じて、リアルタイムに位置の補正を行なってもよい。この場合、まず、取得機能３４ａは、Ｘ線診断装置１０によって収集されたＸ線画像データを順次取得する。また、抽出機能３４ｂは、取得された複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、先端領域が描出された領域を順次抽出し、生成機能３４ｃは、抽出された領域に基づいて、複数の特徴点を順次生成する。そして、補正機能３４ｄは、生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を順次行なう。この際、表示制御機能３４ｅは、補正機能３４ｄによって位置の補正が行われる度に、ディスプレイ３２における表示画像を新たに位置が補正されたＸ線画像データに更新させながら表示させる。
【0071】
次に、Ｘ線診断装置１０による処理の手順の一例を、図７を用いて説明する。図７は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１０１及びステップＳ１０７は、取得機能３４ａに対応するステップである。ステップＳ１０２は、抽出機能３４ｂに対応するステップである。ステップＳ１０３は、生成機能３４ｃに対応するステップである。ステップＳ１０４及びステップＳ１０５は、補正機能３４ｄに対応するステップである。ステップＳ１０６は、表示制御機能３４ｅに対応するステップである。
【0072】
まず、処理回路３４は、画像保管装置２０又はＸ線診断装置１０から複数のＸ線画像データを取得する（ステップＳ１０１）。次に、処理回路３４は、取得した複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、ガイドワイヤＤ１の先端領域が描出された領域Ｒ１１を抽出する（ステップＳ１０２）。次に、処理回路３４は、抽出した領域Ｒ１１に基づいて、複数の特徴点を生成する（ステップＳ１０３）。
【0073】
次に、処理回路３４は、生成した複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう（ステップＳ１０４）。また、処理回路３４は、位置を補正した複数のＸ線画像データの間で対応する画素の画素値を加算処理する（ステップＳ１０５）。そして、処理回路３４は、加算処理したＸ線画像データをディスプレイ３２に表示させる（ステップＳ１０６）。
【0074】
ここで、処理回路３４は、更にＸ線画像データを取得したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。更にＸ線画像データを取得した場合（ステップＳ１０７肯定）、処理回路３４は、再度ステップＳ１０２に移行する。一方で、Ｘ線画像データを取得しなかった場合（ステップＳ１０７否定）、処理回路３４は処理を終了する。
【0075】
なお、ステップＳ１０５は、行なわない場合であってもよい。この場合、処理回路３４は、ステップＳ１０６において、位置を補正したＸ線画像データをディスプレイ３２に表示させる。
【0076】
上述したように、第１の実施形態によれば、取得機能３４ａは、複数のＸ線画像データを取得する。抽出機能３４ｂは、取得された複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、ガイドワイヤＤ１の先端領域が描出された領域Ｒ１１を抽出する。生成機能３４ｃは、抽出された領域Ｒ１１に基づいて、複数の特徴点を生成する。補正機能３４ｄは、生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、マーカが付されていないガイドワイヤＤ１について、視認性を向上させることができる。
【0077】
また、医用画像処理装置３０は、マーカの有無に関わらず視認性を向上させることによち、ガイドワイヤにマーカとして付されるＸ線不透過金属等を不要なものとすることができる。これにより、医用画像処理装置３０は、マーカに起因して生じるガイドワイヤの屈曲に関する制限を解除し、ガイドワイヤの操作性を向上させることができる。
【0078】
また、第１の実施形態によれば、補正機能３４ｄは、位置を補正した複数のＸ線画像データの間で対応する画素の画素値を加算処理する。また、表示制御機能３４ｅは、加算処理されたＸ線画像データをディスプレイ３２に表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、Ｘ線画像データに描出されたガイドワイヤＤ１を強調した上で表示し、視認性を更に向上させることができる。
【0079】
また、第１の実施形態によれば、表示制御機能３４ｅは、ガイドワイヤＤ１の先端領域における長さ方向の端のうちガイドワイヤＤ１の先端に対応する端Ｅ１よりも、他方の端Ｅ２が表示領域Ａ１の中心Ｃ１から離れて位置するように、Ｘ線画像データＩ１１をディスプレイ３２に表示させる。即ち、表示制御機能３４ｅは、ガイドワイヤＤ１の先端よりも先の領域を広く表示させる。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、これからガイドワイヤＤ１が進行する領域を優先的に操作者に提示し、血管内でガイドワイヤＤ１を進行させる操作を容易にすることができる。
【0080】
また、第１の実施形態によれば、補正機能３４ｄは、Ｘ線診断装置１０がＸ線画像データを収集するのに応じて、リアルタイムに位置の補正を行なう。従って、第１の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、血管内におけるガイドワイヤＤ１の操作を容易にすることができる。
【0081】
例えば、慢性完全閉塞病変（Chronic Total Occlusion：ＣＴＯ）に対する手技においては、冠動脈を閉塞させているプラークを、ガイドワイヤ等のデバイスによって貫通させる操作が行われる。かかる操作を行なうに当たっては、操作者は、まず、デバイスの先端をプラークの近傍まで進行させ、プラークのうちデバイスの先端を差し込む位置を決定する。この際、Ｘ線診断装置１０は、心臓についてＸ線画像データを順次収集し、補正機能３４ｄは、Ｘ線診断装置１０がＸ線画像データを収集するのに応じて、リアルタイムに位置の補正を行なう。また、表示制御機能３４ｅは、補正機能３４ｄによって位置の補正が行われる度に、ディスプレイ３２における表示画像を新たに位置が補正されたＸ線画像データに更新させながら表示させる。これにより、操作者は、プラークとデバイスとの現在の位置関係を参照しながら、デバイスの先端を差し込む位置を決定することができる。
【0082】
一例を挙げると、補正機能３４ｄは、複数の特徴点に基づく基準点を１つ設定し、設定した基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。この場合、各Ｘ線画像データのデバイスの位置を略固定することで視認性を担保しつつも、操作者がデバイスを操作するのに応じて、デバイスの角度はリアルタイムに更新される。そして、操作者は、デバイスの現在の角度を参照しながら、任意の角度でプラークにデバイスの先端を差し込むことができる。先端をプラークに差し込んだ後も同様に、操作者は、デバイスの現在の角度を参照しながら任意の角度でデバイスを進行させ、プラークを貫通させることができる。
【0083】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、１つのデバイス（ガイドワイヤＤ１）の先端領域が描出された領域Ｒ１１に基づいて、複数の特徴点を生成する場合について説明した。これに対して、第２の実施形態では、複数のデバイスの先端領域にそれぞれ対応する複数の領域を抽出し、異なる領域に基づく特徴点をそれぞれ生成することにより、複数の特徴点を生成する場合について説明する。
上述した第１の実施形態では、１つのデバイス（ガイドワイヤＤ１）の先端領域が描出された領域Ｒ１１に基づいて、複数の特徴点を生成する場合について説明した。これに対して、第２の実施形態では、複数のデバイスの先端領域にそれぞれ対応する複数の領域を抽出し、異なる領域に基づく特徴点をそれぞれ生成することにより、複数の特徴点を生成する場合について説明する。
【0084】
第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、図１に示した医用画像処理装置３０と同様の構成を有し、抽出機能３４ｂ及び生成機能３４ｃによる処理の一部が相違する。そこで、第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。
【0085】
まず、取得機能３４ａは、複数のＸ線画像データを取得する。例えば、取得機能３４ａは、図８に示すＸ線画像データＩ２１を含んだ複数のＸ線画像データを取得する。なお、図８は、第２の実施形態に係る特徴点の生成について説明するための図である。
【0086】
図８においては、被検体Ｐに挿入されるデバイスの一例として、ガイドワイヤＤ２及びガイドワイヤＤ３を示す。例えば、ガイドワイヤＤ２及びガイドワイヤＤ３は、被検体Ｐにおける同一の冠動脈に対して、逆方向から挿入された２つのデバイスである。一例を挙げると、ガイドワイヤＤ２及びガイドワイヤＤ３は、ＣＴＯに対する手技において、冠動脈を閉塞させているプラークに向けて血流方向に沿って挿入されたデバイス、及び、血流の逆方向に沿って挿入されたデバイスである。ガイドワイヤＤ２及びガイドワイヤＤ３は、図８に示すように、それぞれが先端領域を有する。
【0087】
次に、抽出機能３４ｂは、取得機能３４ａが取得した複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、複数のデバイスの先端領域にそれぞれ対応する複数の領域を抽出する。例えば、抽出機能３４ｂは、Ｘ線画像データＩ２１において、ガイドワイヤＤ２の先端領域が描出された領域Ｒ２１と、ガイドワイヤＤ３の先端領域が描出された領域Ｒ３１とを、それぞれ抽出する。なお、以下では、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１を抽出したＸ線画像データＩ２１を、Ｘ線画像データＩ２２と記載する。
【0088】
次に、生成機能３４ｃは、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１を、それぞれ、長さ方向に延長又は短縮する。例えば、生成機能３４ｃは、Ｘ線画像データＩ２２に対するモルフォロジー演算により、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１を長さ方向に延長又は短縮する。以下では、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１を長さ方向に延長又は短縮したＸ線画像データＩ２２を、Ｘ線画像データＩ２３と記載する。また、以下では、長さ方向に延長又は短縮した領域Ｒ２１を加工領域Ｒ２２と記載し、長さ方向に延長又は短縮した領域Ｒ３１を加工領域Ｒ３２と記載する。また、以下では、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１を長さ方向に短縮した場合を例として説明する。
【0089】
次に、生成機能３４ｃは、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１と、加工領域Ｒ２２及び加工領域Ｒ３２との差分処理を行なうことにより、異なる領域に基づく複数の特徴点を生成する。例えば、生成機能３４ｃは、図８に示すように、Ｘ線画像データＩ２２とＸ線画像データＩ２３との間で対応する画素の画素値を差分することで、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１と、加工領域Ｒ２２及び加工領域Ｒ３２との差分処理を行なう。これにより、領域Ｒ２１のうち加工領域Ｒ２２に対応する領域が差分され、領域Ｒ２１の一端に対応する１つの特徴点が生成される。また、領域Ｒ３１のうち加工領域Ｒ３２に対応する領域が差分され、領域Ｒ３１の一端に対応する１つの特徴点が生成される。即ち、生成機能３４ｃは、図８に示す差分処理によって、異なる領域に基づく２つの特徴点を生成する。なお、Ｘ線画像データＩ２２とＸ線画像データＩ２３との対応する画素の画素値を差分した画像データについては、差分画像データＩ２４と記載する。
【0090】
ここで、図８は、領域Ｒ２１に基づく特徴点及び領域Ｒ３１に基づく特徴点を、それぞれ１つずつ生成する場合を示す。具体的には、図８は、生成機能３４ｃが、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１のそれぞれを、一方の端の位置を固定した状態で長さ方向に短縮した場合を示す。これにより、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１と加工領域Ｒ２２及び加工領域Ｒ３２との差分処理を行なう際、位置が固定された側の端は差分され、他方の端に対応する特徴点が領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１から１つずつ生成される。
【0091】
なお、生成機能３４ｃは、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１の双方又は一方を両端から短縮する場合であってもよい。例えば、生成機能３４ｃは、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１を両端から短縮することで加工領域Ｒ２２及び加工領域Ｒ３２を生成する。この場合、生成機能３４ｃは、領域Ｒ２１及び領域Ｒ３１と加工領域Ｒ２２及び加工領域Ｒ３２とを差分することで、領域Ｒ２１に基づく特徴点及び領域Ｒ３１に基づく特徴点を、それぞれ２つずつ生成する。
【0092】
次に、補正機能３４ｄは、生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。例えば、補正機能３４ｄは、領域Ｒ２１に基づく特徴点と領域Ｒ３１に基づく特徴点とを基準点として設定し、設定した２つの基準点のそれぞれが略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。また、例えば、補正機能３４ｄは、複数の特徴点に基づいて基準点を１つ設定し、設定した基準点が略同一の位置となるように複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。更に、補正機能３４ｄは、複数の特徴点のうち領域Ｒ２１に基づく特徴点と領域Ｒ３１に基づく特徴点とに関する角度が略同一となるように、位置の補正を行なった複数のＸ線画像データに対して角度の補正を行なう。これにより、複数のＸ線画像データの間で、ガイドワイヤＤ２とガイドワイヤＤ３との間の領域の位置及び角度が略固定される。そして、表示制御機能３４ｅは、位置が補正されたＸ線画像データをディスプレイ３２に表示させる。
【0093】
上述したように、第２の実施形態に係る抽出機能３４ｂは、複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、複数のデバイスの先端領域にそれぞれ対応する複数の領域を抽出する。
また、生成機能３４ｃは、異なる領域に基づく特徴点をそれぞれ生成することにより、複数の特徴点を生成する。また、補正機能３４ｄは、生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、マーカの有無に関わらず、複数のデバイスの間の領域について視認性を向上させることができる。
また、生成機能３４ｃは、異なる領域に基づく特徴点をそれぞれ生成することにより、複数の特徴点を生成する。また、補正機能３４ｄは、生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。従って、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、マーカの有無に関わらず、複数のデバイスの間の領域について視認性を向上させることができる。
【0094】
例えば、第２の実施形態に係る医用画像処理装置３０は、ＣＴＯに対する手技において、冠動脈を閉塞させているプラークの両側に位置するガイドワイヤＤ２及びガイドワイヤＤ３について、間の領域の位置及び角度を略固定したＸ線画像データを表示する。また、例えば、医用画像処理装置３０は、ガイドワイヤＤ２及びガイドワイヤＤ３の少なくとも一方が操作されている最中に、リアルタイムに位置の補正を行なったＸ線画像データを表示することで、ガイドワイヤＤ２とガイドワイヤＤ３とプラークとの現在の相対位置を提示する。これにより、医用画像処理装置３０は、プラークの視認性を向上させ、プラークを貫通させる手技を容易にすることができる。同様に、医用画像処理装置３０は、Ｘ線画像データにおいて、複数のデバイスに挟まれた任意の領域の視認性を向上させることができる。
【0095】
なお、上述した実施形態では、被検体Ｐの心臓（冠動脈）について収集された複数のＸ線画像データについて説明した。しかしながら、医用画像処理装置３０は、心臓について収集されたＸ線画像データに限らず、任意の部位について収集されたＸ線画像データに対して位置の補正を行ない、視認性を向上させることができる。
【0096】
また、上述した実施形態では、マーカを有さないデバイスが描出されたＸ線画像データについて説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、医用画像処理装置３０は、マーカを２つ有するデバイスが描出されたＸ線画像データについて、２つのマーカをそれぞれ特徴点として抽出し、Ｘ線画像データに対して位置の補正を行なってもよい。また、例えば、医用画像処理装置３０は、マーカを１つ有するデバイスが描出されたＸ線画像データについて、マーカに基づく特徴点と、デバイスの先端領域が描出された領域に基づく特徴点とを抽出し、Ｘ線画像データに対して位置の補正を行なってもよい。
【0097】
また、上述した実施形態では、医用画像処理装置３０が、抽出機能３４ｂ、生成機能３４ｃ及び補正機能３４ｄを有する処理回路３４を備える場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線診断装置１０における処理回路１１２が、抽出機能３４ｂ、生成機能３４ｃ及び補正機能３４ｄに対応した機能を有する場合であってもよい。例えば、処理回路１１２は、図９に示すように、抽出機能３４ｂに対応する抽出機能１１２ｄ、生成機能３４ｃに対応する生成機能１１２ｅ、及び、補正機能３４ｄに対応する補正機能１１２ｆを有する。なお、図９は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１０における処理回路１１２の一例を示す図である。
【0098】
この場合、まず、収集機能１１２ｂは、複数のＸ線画像データを収集する。次に、抽出機能１１２ｄは、収集機能１１２ｂが収集した複数のＸ線画像データのそれぞれにおいて、デバイスの先端領域が描出された領域を抽出する。次に、生成機能１１２ｅは、抽出機能１１２ｄによって抽出された領域に基づいて、複数の特徴点を生成する。次に、補正機能１１２ｆは、生成機能１１２ｅによって生成された複数の特徴点に基づく基準点が略同一の位置となるように、複数のＸ線画像データに対して位置の補正を行なう。そして、表示制御機能１１２ｃは、補正機能１１２ｆによって位置が補正されたＸ線画像データを、ディスプレイ１１０に表示させる。
【0099】
上述した実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。即ち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。
【0100】
また、上述した実施形態で説明した医用画像処理方法は、予め用意された医用画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この医用画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この医用画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【0101】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、マーカの有無に関わらず、デバイスを含んだＸ線画像データの視認性を向上させることができる。
【0102】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0103】
１０ Ｘ線診断装置
３０ 医用画像処理装置
３４ 処理回路
３４ａ 取得機能
３４ｂ 抽出機能
３４ｃ 生成機能
３４ｄ 補正機能
３４ｅ 表示制御機能
３０ 医用画像処理装置
３４ 処理回路
３４ａ 取得機能
３４ｂ 抽出機能
３４ｃ 生成機能
３４ｄ 補正機能
３４ｅ 表示制御機能
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】